焦化烟气脱硝技术研究现状与进展

焦化烟气脱硝技术研究现状与进展

马静

鄂托克旗新航焦化有限公司  内蒙古鄂尔多斯市 017000

摘要：焦化是重要的冶金工业和化工生产过程中的一种重要工艺，但其排放的烟气中含有大量的氮氧化物，尤其是一氧化氮和二氧化氮，对环境和人体健康造成严重危害。因此，对焦化烟气中的氮氧化物进行有效的脱硝处理是迫切需要的。目前，脱硝技术已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题亟待解决。基于此，本文章对焦化烟气脱硝技术研究现状与进展进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：焦化烟气脱硝技术；研究现状；进展

引言

随着环保意识的提高和大气污染治理的加强，焦化工业中NOx排放问题日益受到重视。脱硝技术作为一种有效的减排手段，受到了广泛关注和研究。传统的技术虽然在减少NOx排放方面效果显著，但存在着运行成本高、催化剂易受污染等问题。因此，新兴的脱硝技术逐渐受到关注，具有更好的经济性和环保性能。

一、焦化烟气脱硝技术的原理

焦化烟气脱硝技术的原理是通过催化剂的作用，将烟气中的氮氧化物（NOx）与还原剂（如氨水或尿素水）反应，生成氮气和水蒸气，从而达到脱除NOx的目的。该技术主要包括选择性催化还原（SCR）和非选择性催化还原（SNCR）两种方法。SCR技术是将烟气和还原剂在催化剂层上进行反应，使NOx被还原成氮气和水蒸气，而催化剂则起到催化作用。该技术具有高效、稳定的优点，但需要较高的温度和催化剂的使用，成本较高。SNCR技术是将还原剂喷入烟道中，与烟气中的NOx发生化学反应，生成氮气和水蒸气。该技术不需要催化剂，成本较低，但需要控制喷射量和温度，以保证脱硝效果。焦化烟气中的氮氧化物是造成大气污染的主要来源之一，在焦化工业中，脱硝技术的研究和应用对于减少氮氧化物的排放具有重要意义。

二、焦化烟气脱硝技术的研究现状

已有的焦化烟气脱硝技术在减少氮氧化物排放方面取得了一定效果，但同时也面临着一些问题和局限性，需要进一步解决和改进。脱硝装置的建设投资较大，包括设备采购、安装和调试等费用，导致企业面临较高的经济压力。部分技术需要耗费大量的化学药剂，增加了运行成本。传统的选择性非催化还原（SNCR）技术需要在高温条件下进行反应，消耗大量能源。对于要求实现低能耗的企业来说，技术的能耗是一个需要解决的问题。部分脱硝技术在实际运行过程中容易受到气候、原料质量变化等因素的影响，导致脱硝效率波动较大。技术的稳定性不仅会影响企业的运行效率，还有导致环境排放不达标。虽然已有的脱硝技术可以在一定程度上将氮氧化物排放降低，但仍有一部分无法完全转化为无害物质，导致排放仍存在一定的污染问题。脱硝技术在处理过程中会产生一些副产物，这些副产物如果不能得到有效处理或利用，会对环境和健康造成影响，增加环境风险。

三、焦化烟气脱硝技术的发展进展

（一）降低技术成本

通过技术创新和设备优化，可以有效地降低脱硝技术的建设和运行成本，从而使更多的焦化企业能够负担得起这项环保技术。研发更高效、更稳定的催化剂是降低技术成本的关键。通过不断的研究和改进，可以开发出更为经济有效的催化剂，提高脱硝效率的同时减少使用量，降低了投资和运营成本。通过精心设计工艺流程，合理规划设备配置和操作步骤，可以最大限度地提高系统的效率，减少不必要的能源消耗和材料浪费，从而在节约成本的同时达到更好的脱硝效果。采用先进的自动化控制系统，优化运行参数，可以进一步减少人工操作成本，提高系统的稳定性和持续性。

（二）提高能效并降低能耗

在焦化烟气脱硝技术领域，引入新型节能技术是提高系统能效的有效途径之一。通过安装换热器、预热器等装置，可以有效地利用废热能，提高系统的能效，减少能源消耗。这些装置能够在脱硝过程中帮助传递热量和提高反应效率，从而降低整体能耗，降低企业的运行成本。通过控制适当的反应温度和压力，可以实现脱硝反应的最佳条件，避免能量的浪费和反应效率的降低。采用智能化的控制系统，根据实时监测结果调整运行参数，使系统始终处于高效稳定的状态，最大限度地减少能源浪费，达到节能减排的效果。

（三）提升技术稳定性

为了解决技术运行中的不稳定因素，可以改进技术保障措施，并加强在线监测与智能控制系统的应用来提高系统稳定性。对系统进行全面的在线监测，实时了解关键参数变化情况，及时发现异常并采取相应的调整措施。利用先进的传感器技术和数据采集分析技术，建立一个智能化监测系统，可以通过实时监测数据来优化操作参数，提高系统的稳定性和反应效率。定期检修和保养设备，预防或及时处理潜在故障，减少设备故障和停机时间。可根据设备使用寿命表定维护计划，检查关键设备的状况，进行必要的维修和更换，以确保设备的正常运行。加强操作人员培训，提高他们的技术水平和操作经验，有助于减少操控误差，提高系统运行的可靠性。

（四）提高脱硝效率

选择合适的脱硝技术路线对于提高脱硝效率至关重要。SCR（选择性催化还原）技术是一种高效的脱硝技术，通过催化剂促使氨气与烟气中的氮氧化物发生反应，转化为无害的氮气和水。选择合适的催化剂和催化剂配方，将对硝酸盐的催化作用最大化，提高脱硝效率。催化剂的活性和稳定性是影响脱硝效率的关键因素。可以通过改良催化剂的化学成分和物理结构，提高其催化活性和稳定性，从而增加脱硝反应的效率。在脱硝过程中适当调整氨气与烟气的比例、反应温度和压力等操作参数，可以实现最佳的脱硝效果。

（五）合理处理副产物

随着焦化生产过程中产生的副产物如亚硝酸盐对环境和健康造成的负面影响日益引起人们的关注，研究开发有效的副产物处理技术显得尤为紧迫和必要。对亚硝酸盐等有害物质进行有效处理是保障环境生态安全和公共健康的重要举措。可以采用化学还原、生物降解等方法将亚硝酸盐转化为无害物质，减少其对环境的污染。进行资源化利用是可持续发展的必然选择。可以将副产物重新利用，如将生成的盐类或水溶性物质用于其他工业生产过程，实现资源循环利用，减少废弃物的排放量，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。

（六）推动焦化烟气脱硝技术的技术标准化

推动焦化烟气脱硝技术的技术标准化是确保技术在应用过程中稳定可靠、有效实施的重要保障。建立行业标准和规范，对技术开发和应用过程进行规范化管理，有利于推动技术水平的提升，保证技术通用化和可操作性。通过技术标准化，可以规范操作规程、优化技术流程、提高工作效率、降低风险，从而推动焦化烟气脱硝技术在相关领域的普及和推广。技术标准化还有助于促进行业内部资源共享、经验交流，加速技术创新和进步的步伐，推动行业向着更加清洁、高效和可持续的方向发展。

结束语

综上所述，焦化烟气脱硝技术在减少NOx排放、改善大气环境质量方面具有重要意义。传统的SCR和SNCR技术虽然仍然是主流，但新兴的脱硝技术在技术上不断创新，具有更好的性能和经济性。未来，我们将继续深入研究焦化烟气脱硝技术，为减少大气污染、改善环境质量作出更大的贡献。

参考文献

[1]马霞霞.焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺[J].山西冶金,2022,45(09):163-164.

[2]刘翔.焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议[J].化工管理,2021,(21):80-81.

[3]王笑笑.焦化行业脱硫工艺的优化研究[J].山西化工,2021,41(01):95-97.

[4]吴东丰.焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术探讨[J].冶金管理,2021,(01):146-147.

[5]王景荣.焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用[J].冶金与材料,2020,40(04):104+106.